两级转换器中的混合升压‑旁路功能的制作方法

文档序号:12132498阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用作两级功率转换器中的第一级的升压-旁路转换器,包括:

升压电感器,所述升压电感器耦接在所述升压-旁路转换器的输入与所述升压-旁路转换器的输出之间,其中,所述升压-旁路转换器的输入电压为被耦接成在所述升压-旁路转换器的所述输入处接收的整流输入线路正弦电压;

旁路二极管,所述旁路二极管耦接在所述升压-旁路转换器的所述输入与所述升压-旁路转换器的所述输出之间;以及

耦接至所述升压电感器的升压开关元件,其中,所述升压开关元件被耦接成在所述输入电压的每个线路半周期中的第一间隔期间启用以使所述升压-旁路转换器的所述输出处的输出电压升高,其中,所述升压开关元件被耦接成在所述输入电压的所述每个线路半周期中的第二间隔期间停用,其中,所述升压-旁路转换器的所述输出电压被耦接成当所述升压-旁路转换器的所述输出电压大于所述输入电压时在所述第二间隔期间朝着所述输入电压下降,其中,所述升压-旁路转换器的所述输出电压被耦接成当所述输入电压和所述输出电压大致相等并且所述升压开关元件停用时在所述输入电压的所述每个线路半周期的第三间隔期间跟随所述输入电压,其中,在所述第三间隔期间能量通过所述旁路二极管在所述升压-旁路转换器的所述输入与所述输出之间传递。

2.根据权利要求1所述的升压-旁路转换器,还包括:

升压输出大容量电容器,所述升压输出大容量电容器耦接至所述升压-旁路转换器的所述输出;以及

升压整流二极管,所述升压整流二极管耦接在所述升压电感器与所述升压-旁路转换器的所述输出处的所述升压输出大容量电容器之间,其中,所述旁路二极管耦接在所述升压-旁路转换器的所述输入与所述升压-旁路转换器的所述输出处的所述升压输出大容量电容器之间,以为所述升压电感器、所述升压开关元件和所述升压整流二极管加设旁路。

3.根据权利要求1所述的升压-旁路转换器,其中,所述升压开关元件包括双极结型晶体管(BJT)。

4.根据权利要求1所述的升压-旁路转换器,其中,在所述升压-旁路转换器的所述输出处级联有第二级直流-直流转换器,以将所述升压-旁路转换器的所述输出处的未调节电压转换为所述第二级直流-直流转换器的输出处的经调节的电压。

5.根据权利要求4所述的升压-旁路转换器,其中,所述第二级直流-直流转换器为反激式转换器。

6.根据权利要求1所述的升压-旁路转换器,还包括电压模型控制块,所述电压模型控制块被耦接成响应于所述输入电压中的零线路交叉使所述升压开关元件的开关同步。

7.根据权利要求6所述的升压-旁路转换器,其中,所述电压模型控制块还被耦接成对与所述升压-旁路转换器级联的反激式转换器的反激变压器的辅助绕组中感生的交流脉冲的一部分响应。

8.根据权利要求6所述的升压-旁路转换器,还包括升压时间调节器,所述升压时间调节器被耦接成接收来自所述电压模型控制块的升压输出电压模型信号,其中,所述升压时间调节器被耦接成响应于来自所述电压模型控制块的所述升压输出电压模型信号来生成升压运行时间信号,以调节用于使所述升压-旁路转换器的所述输出处的所述输出电压升高的、所述输入电压的每个线路半周期的所述第一间隔。

9.一种功率转换器,包括:

升压-旁路转换器,所述升压-旁路转换器包括:

升压电感器,所述升压电感器耦接在所述升压-旁路转换器的输入与所述升压-旁路转换器的输出之间,其中,所述升压-旁路转换器的输入电压为被耦接成在所述升压-旁路转换器的所述输入处接收的整流输入线路正弦电压;

旁路二极管,所述旁路二极管耦接在所述升压-旁路转换器的所述输入与所述升压-旁路转换器的所述输出之间;以及

耦接至所述升压电感器的升压开关元件,其中,所述升压开关元件被耦接成在所述输入电压的每个线路半周期的第一间隔期间启用以使所述升压-旁路转换器的所述输出处的输出电压升高,其中,所述升压开关元件被耦接成在所述输入电压的所述每个线路半周期中的第二间隔期间停用,其中,所述输出电压被耦接成当所述输出电压大于所述输入电压时在所述第二间隔期间朝着所述输入电压下降,其中,所述输出电压被耦接成当所述输入电压和所述输出电压大致相等并且所述升压开关元件停用时在所述输入电压的所述每个线路半周期的第三间隔期间跟随所述输入电压,其中,在所述第三间隔期间能量通过所述旁路二极管在所述升压-旁路转换器的所述输入与所述输出之间传递;以及

与所述升压-旁路转换器级联的第二级反激式转换器,其中,所述反激式转换器包括耦接至所述升压-旁路转换器的所述输出的输入,其中,所述反激式转换器还包括:

能量传递元件,所述能量传递元件耦接在所述反激式转换器的所述输入与所述反激式转换器的输出之间;

反激开关元件,所述反激开关元件耦接至所述能量传递元件;以及控制器,所述控制器被耦接成控制所述反激开关元件的开关,以调节能量从所述反激式转换器的所述输入通过所述能量传递元件至所述反激式转换器的所述输出的传递。

10.根据权利要求9所述的功率转换器,其中,所述升压-旁路转换器还包括:

升压输出大容量电容器,所述升压输出大容量电容器耦接至所述升压-旁路转换器的所述输出;以及

升压整流二极管,所述升压整流二极管耦接在所述升压电感器与所述升压-旁路转换器的所述输出处的所述升压输出大容量电容器之间,其中,所述旁路二极管耦接在所述升压-旁路转换器的所述输入与所述升压-旁路转换器的所述输出处的所述升压输出大容量电容器之间,以为所述升压电感器、所述升压开关元件和所述升压整流二极管加设旁路。

11.根据权利要求9所述的功率转换器,其中,所述升压开关元件包括双极结型晶体管(BJT),并且其中,所述反激开关元件包括MOSFET开关。

12.根据权利要求9所述的功率转换器,其中,所述升压-旁路转换器还包括电压模型控制块,所述电压模型控制块被耦接成响应于所述输入电压中的零线路交叉使所述升压开关元件的开关同步。

13.根据权利要求10所述的功率转换器,其中,所述反激式转换器的所述能量传递元件包括反激变压器,所述反激变压器包括初级绕组、次级绕组和辅助绕组,其中,所述电压模型控制块还被耦接成对所述辅助绕组中感生的交流脉冲的一部分响应。

14.根据权利要求10所述的功率转换器,其中,所述升压-旁路转换器还包括升压时间调节器,所述升压时间调节器被耦接成接收来自所述电压模型控制块的升压输出电压模型信号,其中,所述升压时间调节器被耦接成响应于来自所述电压模型控制块的所述升压输出电压模型信号来生成升压运行时间信号,以调节用于使所述升压-旁路转换器的所述输出处的所述输出电压升高的、所述输入电压的每个线路半周期的所述第一间隔。

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